====== CNC modulaire ======
  * Auteurs  : [[:user:resonance:|reso-nance]] et [[:user:thome:|Thomé]]
  * Date : 06/2014
  * Licence : libre !
  * Contexte : stage, recherches, pédagogie
  * Fichiers : {{:projets:cnc-modulaire:cnc-modular-data.zip|cnc-modular-data.zip}}

{{tag>cnc arduino moteur metal}}

===== Description =====

L'idée est de réaliser un axe robotisé que l'on retrouve souvent dans les machines à commandes numérique (CNC), comme les fraiseuses numériques et autres imprimantes 2D ou 3D (voir notre page [[:materiel:fabrication-numerique:|fabrication numérique]]). Le premier test est pédagogique, il consiste à utiliser des composants pour la plupart basiques et à montrer comment ça marche. Ensuite, on pourrait perfectionner le modèle et obtenir des axes modulaires pour réaliser des choses en 2D ou en 3D, comme sur cette [[https://www.youtube.com/watch?v=-Nw3TCcR6hc|vidéo]].


{{vimeo>97939056?600x400}}

Dans cette vidéo, un buste imprimé en 3D (de notre super stagiaire) se déplace de haut en bas.

===== Inspirations =====
[[https://www.youtube.com/watch?v=wkk4zv96Dvo|Modular desktop CNC machines]]
{{:projets:cnc-modulaire:cncmodular.png?600|}}


[[http://monograph.io/james/m-mtm|Modular Machines that Make : Cardboard CNC]]
{{:projets:cnc-modulaire:cncmodular-cardboard.png?600|}}
===== Matériaux =====
{{:projets:cnc-modulaire:cnc-modulaire_composants.jpg?600}}
===== Tutoriel =====

==== Dessin 2D ====

Pour la conception 2D, on a ajouté un créneau dans la matière pour incruster les deux supports des axes porteurs dans la planche contre plaqué (représentée ici sous la première pièce).

{{:projets:cnc-modulaire:cnc-modular-2d.png?250}}

==== G-Code ====
Pour la création du G-Code on a utilisé Cambam, avec plusieurs fonctions : perçage, contour intérieur (pour les trou) et extérieur (pour découper la pièce), poche pour le créneau dans la planche. On a utilisé un outil de 3mm de diamètre.

Pour les quatre petits trous, on a utilisé le perçage pour fixer le moteur. 

{{:projets:cnc-modulaire:screen_shot_06-05-14_at_06.32_pm.png?600}}

Pour le contour extérieur, on ajoute deux attaches pour que la pièce ne se détache pas a la fin de l'usinage. 

{{:projets:cnc-modulaire:screen_shot_06-05-14_at_06.28_pm.png?600}}

On a ajouté 4 petits coins pour que la pièce puisse prendre le diamètre de l'outil et permettre à la pièce de bien s'imbriquer. 

{{:projets:cnc-modulaire:screen_shot_06-05-14_at_06.13_pm.png?600}}
==== Fraiseuse ====

On a réduit à 20% ou 30% la vitesse de la fraiseuse pour ne pas abîmer la pièce ou pour ne pas la casser.

{{:projets:cnc-modulaire:screen_shot_06-05-14_at_06.52_pm.png?600}}


==== Circuit électronique ====
Dans un premier temps, on a essayé avec une Arduino Roméo qui a l'avantage d'avoir un pilote de moteur l298, mais cela n'a pas marché. On s'est donc reporté vers une solution plus classique : une Arduino (n'importe laquelle, pas nécessairement une Mega) et un pilote de moteur L298 de Keyes, 

{{:projets:cnc-modulaire:cnc-modulaire-connectique.jpg?600}}

Pour pouvoir faire fonctionner l'alimentation d’ordinateur on place un fil de cuivre entre le PS_ON et le COM.

{{:projets:cnc-modulaire:connector_alim_pc.jpg|}}



==== Code ====
Voir le code complet : [[http://reso-nance.org/files/lfo/projets/cnc-modulaire/cnc-modular-data/code/cnc_modular/cnc_modular.ino|cnc_modular.ino]]
<code cpp>
/*
 * CNC MODULAR
 * Action : une pièce posée sur un axe CNC bouge de façon aléatoire.
 * Placer la pièce au milieu de l'axe.
 */
 
#include <Stepper.h>

int revolution = 200;  // 200 pas pour le NEMA17
int vitesse; // de 0 a 120
int tours;
int tabTours [] = { 20, 100, 30, 70 }; // doit etre pair
int tabVitesse [] = { 20, 90, 80, 40 }; 
int compteur = 0;
int nbValues = 4;
int maxTours = 0;

Stepper cnc (revolution, 9, 10, 11, 12);
// steps négatif = descente, positifs = montee

void setup() {
  // rien !
}

void loop()
{
  if (compteur == nbValues ) {
    setRandomValues();
    compteur = 0;
  }
  
  // --------- MONTEE --------- //
  tours = tabTours[compteur];
  vitesse = tabVitesse[compteur];
  cnc.setSpeed(vitesse);
  cnc.step(revolution * tours);
  
  delay(random(50,3000));
  
  // --------- DESCENTE --------- //
  tours = tabTours[(nbValues - 1) - compteur];
  vitesse = tabVitesse[(nbValues - 1) - compteur];
  cnc.setSpeed(vitesse);
  cnc.step(-revolution * tours);
  
  delay(random(50,3000));
  
  compteur++;
}

void setRandomValues() {
  for (int i = 0; i < nbValues; i++) {
   int val = random(20, 120);
   tabVitesse[i] = val;
   tabTours[i] = map(val, 20, 120, 5, 140);
  }
}
</code>
==== Modèle 3D ====

Pour faire le modèle 3D, on a scanné notre stagiaire avec Skanect puis on l'a travaillé sur Blender et exporté en .stl pour l'imprimer en 3D.

{{:projets:cnc-modulaire:cnc-modulaire7.jpg?600}}



===== Galerie =====

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